JP2008032807A - 回転体駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動装置によって回転されるローラ1であって、対向ローラが圧接されてニップ部が形成され、該ニップ部にシート部材が通過するローラ1であり、円筒部2と、その円筒部2と同芯の回転軸3とを有し、円筒部2の内部に粒状部材4を封入して動吸振器を構成し、他部材の衝突などの変動が存在しても、変動による影響を軽減でき、安定した精度の良いローラ1である。
【選択図】図1
Description
さらに、本発明は、前記粒状部材が少なくとも2種類の異なる特性を持つ粒状部材で構成されていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記粒状部材の近傍に、磁界を与える磁気付与手段を配置すると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記磁気付与手段は磁界を発生させる永久磁石によって構成されていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記円筒状部材の内部に前記粒状部材と粘性部材とが封入されていると、効果的である。
図1は、本発明に係る回転体の一実施形態を示す説明図である。
図1において、回転体としてのローラ1は円筒状部材である円筒部2とその円筒部2と同芯上に設けられた回転軸3とで構成されている。そして、ローラ1は円筒部2の内部に粒状部材4が封入されて動吸振器を構成している。この場合、ローラ1は円筒部2の両端部に回転軸3と一体となった側面部が圧入される構成であり、そのローラ1の内側には粒状部材4が封入されている。ここではローラ1が側面部を圧入した構成となっているが、ローラ1の内側に粒状部材4を封入することが可能であれば他の構成方法でも良い。
図4において、本発明に係る回転体を用いる駆動ローラ11は上記ローラ1と同様に構成された円筒部12内に粒状部材(図示せず)が封入されたもの用いている。駆動ローラ11はその回転軸13にギヤ16が設けられ、このギヤ16が駆動源であるモータ17の出力軸に設けられた駆動ギヤ18に噛み合うことにより回転駆動される。このとき、駆動ローラ11を高精度に駆動するために、モータ17が一定回転となるように、例えばモータ17がパルスモータであれば一定パルスを入力し、例えばモータ17がブラシレスDCモータであれば内部FG信号などよりモータを高精度に駆動する方法がある。また、ここでは図示しないエンコーダをギヤ16と同じ側、あるいはギヤ16と反対側の端部に設け、このエンコーダ信号から駆動ローラ11の駆動状態を計測してモータ17を制御する方法でも良い。さらに、図示しないが駆動ローラ11の表面あるいは側面、などに回転状態が計測可能となるスケールとそのスケールから駆動ローラ11の駆動状態を検出可能なセンサを設け、そこからローラ1の駆動状態を計測してモータ17を制御する方法でも良い。
図5において、転写ベルト21はこの駆動ローラ11と従動ローラ22及びテンションローラ23に巻き掛けられられており、ここでも転写ベルト21を高精度に駆動するために、例えばモータ17がパルスモータであれば一定パルスを入力し、例えばモータ17がブラシレスDCモータであれば内部FG信号などよりモータを高精度に駆動する方法がある。また、ここでは図示しないエンコーダをギヤ16と同じ側、あるいはギヤ16と反対側の駆動ローラ11端部、または従動ローラ22、テンションローラ23と同軸となる位置に設け、このエンコーダ信号から転写ベルト21の駆動状態を計測してモータ17を制御する方法でも良い。さらに、図示しないが転写ベルト21の表面あるいは裏面、などに回転状態が計測可能となるスケールとそのスケールから転写ベルト21の駆動状態を検出可能なセンサを設け、そこから転写ベルト21の駆動状態を計測してモータ17を制御する方法でも良い。
図7において、転写搬送ベルト装置30の転写搬送ベルト31はモータ37の駆動がギヤ38,39を介して伝達される駆動ローラ32と、従動ローラ33及びテンションローラ34に巻き掛けられられており、転写搬送ベルト31の走行辺には4つの感光体ドラム35a、35b、35c、35dが接するように設けられている。この感光体ドラム35a〜35dと転写搬送ベルト31を挟んで対向ローラ36a、36b、36c、36dが配置され、感光体ドラム35a〜35dと任意の圧力で接している。
図8に示す回転体としてのローラ1は図3に示す貫通軸3を有し、この貫通軸3に特殊な形状、ここでは一例として軸周囲に螺旋形状のフィン6を設けたものを示している。このように構成とすることで、ローラ回転中心部分で発生する、わずかな回転変動による粒状部材4の状態遷移の発生を抑え、かつ過渡的負荷変動の発生時には、ローラ内面との接触面積を増やすことによって、ローラ内面から粒状部材4への垂直抗力の全体量が増加し、過渡的負荷変動のエネルギーを効率よく粒状部材4へ伝達することが可能となる。なお、貫通軸3に特殊な形状を追加するのではなく、円筒部2の内面に特殊形状、例えばフィンのような形の構成変化または付与をしても良い。
図9に示す回転体としてのローラ1は内部に封入される粒状部材が2種類の粒状部材4a,4bによって構成されている。このローラ1の構成は図1と同様であって封入される粒状部材4aは粒状部材4bに対して体積で2倍以上、同様に密度も2倍以上の差がある構成としている。なお、本実施形態では封入する2種類の粒状部材4a,4bは体積、密度に差があるもので構成したが、2種類の粒状部材は後述する磁力的な差や外周の接着性などの差分を持たせたもので構成しても良い。さらに、ローラ1は3種類以上の粒状部材を封入したものでも良いし、またローラ1自体の構成も図3の貫通軸や図8の螺旋形状のフィンを設けた貫通軸を備えたものでも良い。
ローラ1の一定回転駆動時の状態を図10(a)に示す。図10(a)において、ローラ1はある角速度S1で一定回転している。この時、粒状部材4aと粒状部材4bには遠心力F1が働き、任意の密度で封入されているため外周側に力を受けることで、定常状態を保持しつつ回転する。一定回転駆動を行うと指令をしても負荷変動により、ローラ1に回転ムラが存在する。この負荷変動は過渡的負荷変動に比べると非常に小さいため、重く大きい粒状部材4aは何も変化が発生しないが、軽く小さい粒状部材4bは状態の遷移が発生し、この状態遷移によって回転ムラエネルギーが吸収され、高精度な一定回転を実現することが可能となる。
図11に示す回転体としてのローラ1は円筒部2の内壁に沿って永久磁石のN極とS極を交互に配置した永久磁石層2aを設け、さらにその内側には磁性体の粒状部材4が封入されている。ここでのローラ1自体の構成は図3の貫通軸や図8の螺旋形状のフィンを設けた貫通軸を備えたものでも良い。さらに内側に封入する粒状部材の種類を2種類以上の構成としても良く、この場合、2種類の粒状部材は体積、密度に差があるものでも良いが、磁力的な差を持たせた2種類以上の粒状部材で構成しても良い。
図12に示す回転体としてのローラ1は円筒部2の内壁に沿ってコイル層2bを設け、さらにその内部には磁性体の粒状部材4が封入されている。コイル層2bには電源7とコントローラ8が接続されている。電源7は例えば直流定電流電源や電池などが用いられる。コントローラ8は制御演算部9より算出された結果に応じて、コイル層2bに流す電流を調整する電流調整手段としての機能を持つ。コントローラ8による電流の調整によってコイル層2bからローラ内部に発生する磁界の強さが変わることを特徴とするものである。また、制御演算部9へは過渡的負荷変動検出・予想手段10より、過渡的負荷変動が入るタイミングを検出した信号、あるいは動作開始などから予想される過渡的負荷変動が発生すると予想される時間・タイミングを示す信号が出力される。ここでは筒状のローラの例を用いて構成しているが、図3の貫通軸や図8の螺旋形状のフィンを設けた貫通軸を備えたものでも良い。さらに内側に封入する粒状部材の種類を2種類以上の構成としても良い。さらに、空隙を粘性部材で満たす構成とすることで、フライホイール効果を向上させることも可能である。
図13に示す例は、カラー複写機からなる画像形成装置の例である。
図14において、像担持体としての感光体201は、閉ループ状のベルト基材の外周面上に、有機光半導体(OPC)等の感光層が薄膜状に形成された感光体ベルトである。この感光体201は、3本の感光体搬送ローラ202〜204によって支持され、駆動モータ(図示せず)によって矢印A方向に回動する。
図15において、複数色、例えばブラック(以下Bkという)、マゼンタ(以下Mという)、イエロー(以下Yという)、シアン(以下Cという)の各画像をそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット321Bk、321M、321Y、321Cが垂直方向に配列され、この画像形成ユニット321Bk、321M、321Y、321Cは、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体322Bk、322M、322Y、322C、帯電装置(例えば接触帯電装置)323Bk、323M、323Y、323C、現像装置324Bk、324M、324Y、324C、クリーニング装置325Bk、325M、325Y、325Cなどから構成される。
図16において、像担持体としての転写体は、閉ループ状のPI基材の中間転写ベルト401である。この中間転写ベルト401は、3本のローラによって支持され、駆動モータ(図示せず)によって矢印A方向に回動する。3本のローラはそれぞれ駆動モータより駆動が伝達されて駆動する駆動ローラ402、中間転写ベルト401にテンションを与える対向ローラ404、連れ回りする従動ローラ403とから構成されている。
2 円筒部
2a 永久磁石層
2b コイル層
3 回転軸
4,4a,4b 粒状部材
5 粘性部材
6 フィン
Claims (10)
- 駆動装置によって回転される回転体であって、対向部材が圧接されてニップ部が形成され、該ニップ部にシート部材が通過する回転体において、
円筒状部材と、該円筒状部材と同芯の回転軸とを有し、前記円筒状部材の内部に粒状部材を封入して動吸振器を構成することを特徴とする回転体。 - 請求項1に記載の回転体において、前記回転軸が前記円筒状部材を貫通していることを特徴とする回転体。
- 請求項1または2に記載の回転体において、前記粒状部材が少なくとも2種類の異なる特性を持つ粒状部材で構成されていることを特徴とする回転体。
- 請求項1ないし3の何れかに記載の回転体において、前記粒状部材の少なくとも1種類が磁性体であることを特徴とする回転体。
- 請求項4に記載の回転体において、前記粒状部材の近傍に、磁界を与える磁気付与手段を配置したことを特徴とする回転体。
- 請求項5に記載の回転体において、前記磁気付与手段は磁界を発生させるコイルにより構成されていることを特徴とする回転体。
- 請求項5に記載の回転体において、前記磁気付与手段は磁界を発生させる永久磁石によって構成されていることを特徴とする回転体。
- 請求項1ないし7の何れかに記載の回転体において、前記円筒状部材の内部に前記粒状部材と粘性部材とが封入されていることを特徴とする回転体。
- 像担持体に担持された画像をシート部材へ転写する転写装置を備え、該転写装置はローラ同士もしくはローラとベルトを介してローラで形成されるニップ部に前記シート部材が通る際に画像が転写される画像形成装置において、
前記ニップ部を構成する少なくとも1つのローラとして、請求項1ないし8の何れかに記載の回転体を用いていることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体に担持された画像をシート部材へ転写する転写装置を備え、該転写装置はローラ同士もしくはローラとベルトを介してローラで形成されるニップ部に前記シート部材が通る際に画像が転写される画像形成装置において、
前記ニップ部を構成する少なくとも1つのローラとして請求項6に記載の回転体を用いており、
前記シート部材が前記ニップ部を通るタイミングに合わせ前記コイルへ流す電流をオン・オフまたは増減の切り替えが可能な構成であることを特徴とする画像形成装置。
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